Световые величины и их единицы измерений.

В системе световых величин в качестве единицы эффективного светового потока Ф_С (1.3), воздействующего на глаз человека, принят люмен (лм).

Экспериментально установлено, что 1 лм составляет мощность 1/683 ватта светового излучения с длиной волны 555 нм, которая соответствует максимальной спектральной чувствительности человечес­кого глаза и воспринимается им желто-зеленого цвета (см. рис.1.1).

Пространственную плотность светового потока (1.4) называют силой света I_C . За единицу силы света принята кандела (кд), одна из основных единиц измерения системы СИ.

В системе СИ 1 кд определяется как сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении элементом поверхности в виде абсолютно чёрного тела площадью 1/600 000 м² при нормальном давлении 101 325 Па (Н/м²) и температуре затвердевания платины Т = 2045 К .

Таким образом, единица светового потока в один люмен равна силе света в одну канделу, распределённую в пределах пространственного угла в один стерадиан (ср). То есть, имеем 1 лм = 1 кд×ср.

Единичный пространственный (телесный) угол в один стерадиан – это угол, у которого площадь основания на сферической поверхности равна квадрату радиуса данной сферы. Наибольший телесный угол образован самой сферой и равен 4p » 12,56 ср.

Значение силы света источника или светильника в различных направлениях принято представлять радиус-векторами, длина которых в принятом масштабе определяет значение силы света в заданных направлениях пространства. Если излучатель или светильник круглосимметричный, то его светораспределение достаточно полно характеризуется продольной кривой силы света (КСС), представленной, например, для правой полуплоскости (рис.1.3).

В случае несимметричных излучателей, например светильник с трубчатыми люминесцентными лампами, который имеет две плоскости симметрии, то им соответствуют продольная и поперечная КСС.

Соотношение (1.5) в системе световых величин принято называть освещенностью Е_С . За единицу освещенности принят люкс (лк), 1 лк = 1 лм/м². Освещённость можно трактовать, как плотность светового потока.

Значение освещённости в отдельной точке поверхности Е_О подчиняется закону обратных квадратов:

Е_О = I_a cos a / r ² , (1.10)

где I_a - сила света источника в направлении рассматриваемой точки, кд; a - угол между нормалью (перпендикуляром) воспринимающей плоскости и направлением к точечному источнику излучения; r – расстояние от рассматриваемой точки до источника, м (См. рис. обложки).

Уровень светового ощущения характеризуется яркостью. Яркость – это плотность силы света по площади проекции излучающего тела в направлении a, кд/м² = нит.

Для светящейся поверхности конечных размеров значение средней яркости равно:

В_a = I_a / (S_П× cos a ) (1.11)

где I_a - сила света (кд), излучаемая поверхностью S_П (м²) в направлении a .

Поверхность излучающих тел, обеспечивающих одинаковую яркость во всех направлениях, называют диффузионной. Для них справедлива запись:

В_a = I_a / (S_П× cos a ) = const (1.12)

______________________